近似离散瞬时最优控制及作动器位置优化研究
发布时间:2018-04-16 23:03
本文选题:结构振动控制 + 瞬时最优控制 ; 参考:《振动工程学报》2016年05期
【摘要】:基于瞬时最优化控制,作者推导了近似离散瞬时最优化控制算法,采用李雅普诺夫第二方法给出了算法稳定性的充分条件。选择20层的Benchmark II模型及三条不同频谱特性的地震波作为数值计算模型和输入的地震荷载,数值分析结果表明,在给定的权系数矩阵下,受控系统是稳定的;与未施加控制力时的结构响应相比,连续系统瞬时最优化控制与近似离散瞬时最优控制均有较好的控制效果,尤其是位移与速度响应的控制效果明显;结构在连续系统瞬时最优化控制与近似离散瞬时最优化控制下,结构响应基本一致。基于改进遗传算法,对主动控制器位置优化进行了讨论,数值分析结果表明部分楼层设置主动控制器且安装位置经过优化后,其控制效果可接近甚至优于全楼层设置主动控制器时的控制效果。
[Abstract]:Based on the instantaneous optimal control, the approximate discrete instantaneous optimal control algorithm is derived, and the sufficient conditions for the stability of the algorithm are given by using Lyapunov's second method.The 20-story Benchmark II model and three seismic waves with different spectral characteristics are selected as the numerical calculation model and the input seismic load. The numerical analysis results show that the controlled system is stable under the given weight coefficient matrix.Compared with the structural response without control force, the instantaneous optimal control of continuous system and the approximate discrete instantaneous optimal control have better control effect, especially the control effect of displacement and velocity response.The structure response is basically the same under the instantaneous optimal control of continuous system and the approximate discrete instantaneous optimal control.Based on the improved genetic algorithm, the position optimization of the active controller is discussed. The numerical results show that the active controller is set in some floors and the installation position is optimized.The control effect is close to or even better than that when the active controller is set on the whole floor.
【作者单位】: 西华大学建筑与土木工程学院;西南交通大学力学与工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51378437)
【分类号】:TU973.3
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本文编号:1760949
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